Analýza chůze ovlivňuje péče o děti s CP

Vybavenější analýza chůze může pomoci charakterizovat vzorců abnormální chůze u pacientů s dětskou mozkovou obrnou, která zlepšuje klinické rozhodování. Včasné intervence založené na analýze chůze mohou pomoci minimalizovat dlouhodobé nepříznivé účinky špatné biomechaniky.

Frank M. Chang, MD, Jason T. Rhodes, MD, MS, Katherine M. Davies, BA, a James J. Carollo, PhD, PE

Chůze je téměř bez námahy činnost pro většinu lidí, obvykle bez rozmýšlení. U lidí s dětskou mozkovou obrnou (CP) tomu tak však není.

CP je nejčastější dětské neurologické poruchy, definované jako “skupina trvalých poruch vývoje pohybu a držení těla, což způsobuje omezení činnosti, které jsou zařazeny do non-progresivní poruchy, které se vyskytly ve vývoji plodu nebo kojence mozku. Motorické poruchy mozkové obrny jsou často doprovázeny poruchami čití, vnímání, poznávání, komunikace a chování, epilepsií a sekundárními muskuloskeletálními deformity.”1

Děti s DMO často problémy s svalového tonu, řízení motoriky, spasticity, rovnováhy, které vedou k poruchy chůze. Pokud se neléčí, tyto muskuloskeletální deformity se s růstem dítěte zvýší. Ačkoli hodnocení a léčba poruch spojených s CP jsou zvláště kritické během rostoucích let, CP je celoživotní postižení, které přináší zvýšený výskyt sekundárních zdravotních stavů s dospělostí dětí. Proto je nezbytné řešit abnormality chůze brzy, aby se zabránilo dlouhodobým účinkům špatné biomechaniky, což může vést k bolesti a zhoršující se ambulantní funkci.

žádní dva jedinci s CP nemají stejné úrovně celkové funkce a společenské účasti, což vyžaduje individualizované hodnocení každého pacienta kvalifikovaným lékařem. Toto posouzení by mělo být v ideálním případě součástí multidisciplinární přístup, který zahrnuje posouzení pacientovy funkční úrovni a anatomické deformity, jakož i určení, jak daleko má pacient postupoval v přírodní historii jejich konkrétní CP vzorkem. Pochopení pacienta úrovni progrese kostních deformit a kontraktur je důležité pro odborníky za úkol rozhodování o léčbě, neboť hlavním cílem každé léčby je optimalizovat pacientovu funkce.

Vybavenější analýza chůze

Léčba pro děti s DMO se liší po celém světě; nicméně, použití přístroji 3-D analýza chůze definovat chůze odchylky a usnadnění možnosti vhodné léčby je aktuální standard péče v mnoha centrech. Lékař obvykle provede statické fyzikální vyšetření a použije vizuální analýzu k posouzení pacienta. Instrumentovaná analýza chůze přidává biplanární videozáznam vzoru chůze pacienta; 3-D motion capture popsat společné úhly, rychlosti a zrychlení; pozemní reakční síly; plantární tlaky; a nahrávání načasování svalové aktivity pomocí dynamické elektromyografie (EMG).2

V praxi, vybavenější chůze analýza umožňuje pochopit společné úhlové posunutí, společné momenty a síly, a skutečné vyrovnání všech kosterních prvků dynamicky, jako dítě, je ambulating. Všechna tato data jsou shromažďována, zpracovávána a analyzována a poté prezentována týmu lékařů, terapeutů a inženýrů se zkušenostmi s abnormalitami chůze a léčbou. Konečná terapeutická doporučení jsou stanovena z tohoto týmového hodnocení. Tento multidisciplinární přístup založený na technologii se za posledních 40 let vyvinul do systematické metody analýzy abnormalit chůze. Obě Komise pro akreditaci Motion Laboratory, 3 nezávislá nezisková organizace odpovědná za akreditaci USA. laboratoře chůze a pohybu, a prohlášení o poloze ze společnosti pro analýzu chůze a klinického Pohybu4 tento přístup potvrdily. Vybavenější analýza chůze není náhradou za klinické zkušenosti, ale je to nástroj, který může být využit k posílení klinické rozhodování, a zároveň dodávají důkazy na podporu konkrétní léčebný plán.

děti s CP budou mít různé schopnosti chůze, protože rozsah poranění vyvíjejícího se mozku je u každého dítěte odlišný. Funkční schopnost u dětí s CP se může pohybovat od vysoce funkčních komunitních ambulancí po domácí ambulance s asistovanou mobilitou až po neambulační jedince, kteří se spoléhají na kolovou mobilitu pro většinu své nezávislé lokomoce. Interakce více deformit způsobuje složité odchylky chůze u jedinců s CP. Validované a široce používané klasifikační schéma známé jako klasifikační systém hrubé motorické funkce (GMFCS) se používá k popisu funkční schopnosti dětí s CP.5 GMFCS je rozdělena do pěti úrovní motorických funkcí připojen na úroveň chůze nezávislosti, z Úrovně I děti, kteří jsou schopni chůze bez pomoci ve všech prostředích, na Úrovni, V děti, které jsou nonambulatory a vyžadují pomoc pro většinu činností.

přestože systém GMFCS pomáhá klinickým lékařům určit funkční schopnost dítěte s CP, nepopisuje specifický vzorec chůze, který může mít dítě. Rozdíly v závažnosti poškození, kompenzačních mechanismech biomechanických překážek a funkční schopnosti znamenají, že každé dítě s CP má jedinečné patologické stavy chůze. Praktici mohou v této populaci pacientů identifikovat určité odlišné vzorce chůze, které jim mohou pomoci provést srovnání a určit mechanismy jedinečných charakteristik chůze jednotlivce. Analýza chůze poskytuje podrobnější informace pro informování o vhodných možnostech léčby.

Tuhé koleno chůze

Vybavenější analýze chůze je nutné detekovat tuhé koleno chůze (SKG), příklad abnormální chůze vzor, který může ovlivnit účinnost chůzí. SKG je definován Sutherland jako snížení ve velikosti píku koleno flexe (<45°), snížení dynamického rozsahu koleno flexe, a zpoždění peak koleno flexe, z nichž všechny se vyskytují v průběhu proudu fáze normálního cyklu chůze.6 tyto odchylky lze snadno rozpoznat a kvantifikovat pomocí instrumentované analýzy chůze. SKG je jedním z nejčastějších vzorů chůze, které ovlivňují výkon chůze u dětí s CP, a nedávná studie ukazuje, že až 80% abnormalit chůze u dětí s CP zahrnovalo SKG.7

etiologie je, že vznikají z abnormálně střelby rectus femoris, který omezuje koleno flexe v průběhu švihu, období cyklu chůzí.8,9 vzorec střelby svalů rectus femoris, jak je vidět u EMG, má buď prodlouženou aktivitu během celého cyklu chůze, nebo zvýšení aktivity během fáze houpání.10 pacient na obrázku 1 byl identifikován jako SKG na základě vizuální analýzy, měření úhlu kloubu v koleni (obrázek 3) a svalové aktivity rectus femoris, jak je vidět u EMG (obrázek 4). Jak je vidět na kinematických grafech v sagitální rovině na obrázku 3, koleno je neustále v prodloužení po celý cyklus chůze s velmi malou flexí. A SKG vzor vede k problémům s hip flexe, koleno flexe v průběhu švihu, energeticky neefektivní chůzi kompenzační mechanismy, jako jsou vpřed kufru štíhlé udržet těžiště nad váhu-přijetí noha,11 klenby nebo hip pěší turistika, a problémy s clearance noha, které zvyšují riziko zakopnutí a pádu.12,13

Chirurgická léčba pro SKG zahrnuje rectus femoris (RF) vydání nebo převod; RF přenos, nicméně, je věřil k zachování flexe kyčle účinnější než RF uvolnění a zvýšení kolenní flexe v průběhu švihu fáze chůze (Obrázek 2).8 diagnóza SKG a následný léčebný protokol jsou založeny téměř čistě na analýze chůze. Kromě toho se jednoletá pooperační opakovaná analýza chůze používá důsledně ke sledování a hodnocení výsledků.

V našem centru v dětské Nemocnici Colorado v Denveru, Muthusamy et al zkoumali účinky různých RF přenos stránek na kinematická měření u dětí s SKG.14 Když převést všechny stránky byly analyzovány společně, našli jsme zlepšení ve třech z pěti sagitální rovině kinematická měření, včetně kolena rozsah pohybu během swing, peak koleno flexe v proudu (zlepšila v průměru o 9°), a vrchol kolena souboru na terminal swing. Nenašli jsme žádný statisticky významný vliv na kolena, rozsah pohybu, maximální koleno flexe při načítání reakce, vrchol koleno flexe v proudu, nebo vrchol kolena souboru na terminal swing, když distální RF přenos stránky byly ve srovnání; došlo však k významnému zlepšení pooperačního rozsahu pohybu kolene u pacientů, kteří měli před operací méně než 80% normálního rozsahu pohybu kolene.

Rozlišování equinus

existují dva podobné vzorce chůze, které, pokud nejsou správně rozlišeny, mohou vést k intervencím s nežádoucími účinky později v životě pacienta. Vzorec chůze equinus je obecně charakterizován tím, že noha je v nadměrné plantární flexi v důsledku spasticity a nedostatečné kontroly motoru. Poloha chodidla s ohybem chodidla vede k počátečnímu kontaktu předních nohou a předčasnému vzestupu paty.

Rodda a Graham15 popsali dvě varianty vzorce chůze equinus: pravý equinus a zdánlivý equinus. Skutečný vzorec chůze equinus je způsoben spasticitou nebo kontrakturou gastrocnemius a/nebo soleus a následnou nadměrnou plantární flexí v kotníku. Rozšíření kyčle a kolena jsou téměř normální; nicméně, kolenní recurvatum může být přítomen, pokud je zadní kolenní kapsle natažena nad normální. Na druhé straně, zdánlivý equinus je způsoben patologickou flexí kolena během přijímání hmotnosti, která mění polohu dříku a vytváří počáteční kontakt přední části chodidla.16

oba vzory mají vzhled equinus a vzor chůze na špičce, ale různé etiologie vyžadují různé chirurgické zákroky. Chirurgická léčba pacienta se skutečným vzorem chůze equinus zahrnuje prodloužení svalů gastrocnemius a / nebo soleus, snížení stupně flexe chodidla a kotníku. Nicméně, prodloužení gastrocnemius a/nebo soleus svaly. je zřejmé, že equinus vzorkem způsobuje relativní tele slabost, což vede k dříve holenní pokrok po prvotním kontaktu a nakonec crouch gait pattern,16 která je charakterizována zvýšenou flexe kyčle, kolena flexe a kotník dorsiflexe v celém cyklu chůzí.

vhodné ošetření zjevného vzoru chůze equinus řeší proximální deformity, včetně zvýšené flexe kyčle a kolena. Nakonec bude léčba záviset na příčině těchto proximálních deformit a může zahrnovat více postupů měkkých tkání a kostí. Použití instrumentované analýzy chůze může ošetřujícímu lékaři umožnit jasně určit, zda má pacient zjevný nebo skutečný vzorec chůze equinus, což zabraňuje nevhodným chirurgickým zákrokům.

V roce 2006 jsme dokončili studia na dětské Nemocnice v Coloradu Centrum pro Chůzi a Pohybu Analýzy porovnání výsledků pacientů s DMO, kteří podstoupili analýza chůze a pak následoval výsledný chirurgické doporučení, nebo kteří se rozhodli pro použití nonsurgical ošetření místo.18 pacientů dostalo počáteční analýzu chůze a skupina lékařů, fyzioterapeutů a bioinženýrů obeznámených s abnormalitami chůze vydala chirurgická doporučení.

pacienti podstoupili následnou analýzu chůze v průměru jeden rok po chirurgickém zákroku nebo počáteční analýze chůze. Kinematická měření mezi dvěma časovými body v každé skupině byla porovnána a kategorizována jako pozitivní výsledek, negativní výsledek nebo žádná změna. Pozitivním výsledkem bylo zlepšení úhlů kyčelního, kolenního a / nebo kotníkového kloubu ve směru k normálu o >5° ve srovnání s první analýzou. Negativním výsledkem byla změna úhlů kloubů ve směru od normálu o >5° ve srovnání s první analýzou. Jedinci s ≤5° rozdílu v obou směrech mezi úhly kloubů byli kategorizováni jako jedinci, kteří neměli žádnou změnu.

zjistili Jsme, že děti, které následovalo chirurgické doporučení byly více pravděpodobné, že mají pozitivní změny, než děti, jejichž léčba se používá nonsurgical ošetření. Několik studií ukázalo, že instrumentovaná analýza chůze může změnit rozhodování lékaře o chirurgické léčbě u dětí s CP ve srovnání s klinickým hodnocením samotného pacienta.19-22 studie také ukázaly, že po analýze chůze chirurgická korekce zlepšila funkci u ambulantních dětí a dospělých s CP.23-25

u pacientů s CP je pozorováno mnoho typů vzorců chůze. Vybavenější analýza chůze usnadňuje lékařům analyzovat mnoho chůze vzory, o kriticky přezkoumávat kinematiky, kinetika, a EMG křivky z pánve a kyčle, kolena a kotníku kloubů. Lékaři pak mohou použít kvantitativní opatření, aby přesně popsat a porovnat každého pacienta informace pro typicky rozvojové věk-uzavřeno normální jedinci, který pomáhá lékaři určit etiologii poruchy chůze a doporučit intervence, které mohou nejlépe pomoci této náročné skupiny pacientů.

Frank Chang, MD, lékařský ředitel Centra pro Chůzi a Pohybu Analýzy (CGMA) na dětské Nemocnice v Coloradu a profesor ortopedie a rehabilitačního lékařství na Univerzitě v Coloradu, v Denveru. Jason Rhodes, MD, MS, je ortopedický chirurg s CGMA a ortopedickým oddělením v dětské nemocnici Colorado a odborným asistentem na University of Colorado Denver. Katherine Davies, BA, je vedoucí výzkumný asistent v CGMA v dětské nemocnici Colorado. James Carollo, PhD, PE, je ředitel CGMA na dětské Nemocnice v Coloradu a docent s oddělení fyzikální medicíny a rehabilitace a ortopedie na University of Colorado Denver.

1. Rosenbaum P, Paneth N, Leviton A, et al. Zpráva: definice a klasifikace mozkové obrny duben 2006. Dev Med Child Neurol Suppl 2007; 109: 8-14.

2. Carollo JJ, Matthews D. hodnocení lidské chůze, pohyb, a motorické funkce. V: Alexander M, Matthews D, eds. Pediatrická rehabilitace: principy a praxe. New York: DemosMedical; 2009:461-491.

3. Formulář žádosti o akreditaci laboratoře klinického pohybu a kritéria přezkumu. Web Komise pro akreditaci pohybových laboratoří. http://www.cmlainc.org/Portal.html. Přístup 3. Srpna 2011.

4. Prohlášení o poloze: analýza chůze u mozkové obrny. Chůze a klinická analýza pohybu webové stránky společnosti. http://www.gcmas.org/node/93. Přístup 3. Srpna 2011.

5. Palisano R, Rosenbaum P, Walters S, et al. Vývoj a spolehlivost systému pro klasifikaci hrubé motorické funkce u dětí s dětskou mozkovou obrnou. Dev Med Dítě Neurol 1997; 39 (4): 214-223.

6. Sutherland DH, Davids JR. Časté abnormality chůze kolena při mozkové obrně. Clin Ortop Relat Res 1993; (288): 139-147.

7. Wren TA, Rethlefsen S, Kay RM. Prevalence specifických abnormalit chůze u dětí s dětskou mozkovou obrnou: vliv podtypu mozkové obrny, věku a předchozí operace. J Pediatr Ortop 2005; 25 (1): 79-83.

8. Perry J.distální rectus femoris přenos. Dev Med Dítě Neurol 1987; 29 (2): 153-158.

9. Waters RL, Garland DE, Perry J, et al. Chůze s tuhými nohami v hemiplegii: chirurgická korekce. J kostní kloub Surg Am 1979; 61 (6A): 927-933.

10. Chambers H, Lauer A, Kaufman K, et al. Predikce výsledku po operaci rectus femoris u mozkové obrny: role kokosu rectus femoris a vastus lateralis. J Pediatr Ortop 1998; 18 (6): 703-711.

11. Perry J. analýza chůze: normální a patologická funkce. 1.vydání. Thorofare, NJ: Slack Inc.; 1992.

12. Riewald SA, Delp SL. Působení svalu rectus femoris po přenosu distální šlachy: vytváří moment flexe kolena? Dev Med Dítě Neurol 1997; 39 (2): 99-105.

13. Kay RM, Rethlefsen SA, Kelly JP, Wren TA. Prediktivní hodnota duncanova-Elyho testu při přenosu distálního rectus femoris. J Pediatr Ortop 2004; 24 (1): 59-62.

14. Muthusamy K, Seidl AJ, Friesen RM, et al. Přenos Rectus femoris u dětí s dětskou mozkovou obrnou: vyhodnocení místa přenosu a předoperačních indikátorů. J Pediatr Ortop 2008; 28 (6): 674-678.

15. Rodda J, Graham HK. Klasifikace vzorů chůze u spastické hemiplegie a spastické diplegie: základ pro algoritmus řízení. Eur J Neurol 2001; 8 (Suppl 5): 98-108.

16. Epps CH, Bowen JR, eds. Komplikace v dětské ortopedické chirurgii. Philadelphia: Lippincott; 1995.

17. Goldstein M, Harper DC. Řízení mozkové obrny: equinus chůze. Dev Med Child Neurol 2001; 43 (8): 563-569.

18. Chang FM, Seidl AJ, Muthusamy K, et al. Účinnost instrumentované analýzy chůze u dětí s dětskou mozkovou obrnou-srovnání výsledků. J Pediatr Ortop 2006; 26 (5): 612-616.

19. Cook RE, Schneider I, Hazlewood ME, et al. Analýza chůze mění rozhodování u mozkové obrny. J Pediatr Ortop 2003; 23 (3): 292-295.

20. DeLuca PA, Davis RB 3., Ounpuu S, et al. Změny v chirurgickém rozhodování u pacientů s mozkovou obrnou na základě trojrozměrné analýzy chůze. J Pediatr Ortop 1997; 17 (5): 608-614.

21. Kay RM, Dennis S, Rethlefsen S, et al. Vliv předoperační analýzy chůze na ortopedické rozhodování. Clin Ortop Relat Res 2000; (372): 217-222.

22. Lofterod B, Terjesen T, Skaaet I, et al. Předoperační analýza chůze má podstatný vliv na ortopedické rozhodování u dětí s dětskou mozkovou obrnou: srovnání klinických hodnocení a analýza chůze u 60 pacientů. Acta Ortop 2007; 78 (1): 74-80.

23. Abel MF, Damiano DL, Blanco JS, et al. Vztahy mezi muskuloskeletálními poruchami a funkčním zdravotním stavem u ambulantní mozkové obrny. J Pediatr Ortop 2003; 23 (4): 535-541.

24. Simon SR. kvantifikace lidského pohybu: analýza chůze-výhody a omezení jeho aplikace na klinické problémy. J Biomech 2004; 37 (12): 1869-1880.

25. Fabry G, Liu XC, Molenaers G. vzor chůze u pacientů se spastickou diplegickou mozkovou obrnou, kteří podstoupili inscenované operace. J Pediatr Ortop B 1999; 8 (1): 33-38.